黑矩陣用感光性樹脂組合物及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物，其用于形成高遮光且高電阻的細(xì)線圖案的黑矩陣，且保存穩(wěn)定性優(yōu)異。一種黑矩陣用感光性樹脂組合物的制造方法及其感光性樹脂組合物，其特征在于，在含有表面被染料包覆而成的染料包覆炭黑、規(guī)定的環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯的酸加合物、分散劑及溶劑的炭黑顏料分散體中添加規(guī)定量的含不飽和基團(tuán)的堿可溶性樹脂、具有烯屬不飽和鍵的光聚合性單體、光聚合引發(fā)劑及溶劑而調(diào)制。
【專利說(shuō)明】黑矩陣用感光性樹脂組合物及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種適于形成高遮光且高電阻的細(xì)線圖案的黑矩陣，并且保存穩(wěn)定性 也優(yōu)異的濾色器的黑矩陣用感光性樹脂組合物及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，在液晶電視機(jī)、液晶監(jiān)視器、彩色液晶手機(jī)等所有領(lǐng)域中開始使用彩色液 晶顯示裝置。濾色器為控制彩色液晶顯示裝置的辨識(shí)性的重要的部件之一，為了得到辨識(shí) 性的提高、即更鮮明的圖像，濾色器的黑矩陣必須實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的高遮光化，必須在感光性樹 脂組合物中與以往相比大量地添加顏料等遮光材料。
[0003] 然而，產(chǎn)生如下問(wèn)題：如果增加顏料等遮光材料的含量，則在濾色器形成時(shí)，在黑 色光阻膜中，紫外線區(qū)域的光變得難以到達(dá)涂膜深部，因光固化性組合物中的固化不良而 產(chǎn)生圖案的密合不良或顯影時(shí)的圖案剝落、邊緣形狀的銳利性降低。
[0004] 因此，為了即使在含有高濃度的顏料等遮光材料的情況下也不產(chǎn)生固化不良，使 用高靈敏度的光聚合引發(fā)劑或聚合度高的丙烯酸單體，但在目前的技術(shù)中，關(guān)于光聚合引 發(fā)劑或丙烯酸單體，現(xiàn)狀為高靈敏度化達(dá)到極限，在顏料等遮光材料的高濃度領(lǐng)域中，存在 不能得到用于進(jìn)行良好的圖案形成的充分的靈敏度或與玻璃基板的密合性及感光性樹脂 組合物的保存穩(wěn)定性的問(wèn)題。
[0005] 因此，本發(fā)明人等以前提出了作為在顏料分散時(shí)使用的堿可溶性樹脂，利用特定 的環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯的酸加合物，使用有將它們與分散劑一起共分散的顏料分散體的 濾色器用感光性樹脂組合物（參照專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)所述的感光性樹脂組合物，在含有以 黑矩陣實(shí)現(xiàn)高遮光的高濃度的顏料等遮光材料的領(lǐng)域中，具有高靈敏度、對(duì)玻璃基板的高 密合性能，并且可以實(shí)現(xiàn)感光性樹脂組合物優(yōu)異的保存穩(wěn)定性。
[0006] 但是，為了成為更明亮、更鮮明的濾色器，以將黑矩陣進(jìn)一步細(xì)線化、遮光度也提 高的方式要求特性越來(lái)越高度化，而且，由于液晶的顯示方式，必須使黑矩陣比以往更高的 電阻。要成為用于實(shí)現(xiàn)這樣高水平的高遮光、高電阻的顏料等遮光材料的添加量時(shí)，無(wú)法充 分地確保1〇μπι以下的細(xì)線圖案的顯影密合性，在液晶面板上組裝濾色器時(shí)，也發(fā)生難以 由密封劑來(lái)較高地維持與玻璃基板的密合性的問(wèn)題。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2008-9401號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明所要解決的課題
[0011] 如上所述，難以得到用于形成高遮光且高電阻的細(xì)線圖案的黑矩陣用感光性樹脂 組合物，例如為了遮光而大量地添加炭黑時(shí)，不能充分地得到l〇ym以下的細(xì)線圖案的密 合性或與玻璃基板的密合性，也難以成為高電阻，相反，使細(xì)線圖案的密合性或電阻成為要 求水平時(shí)，不增大涂膜的厚度便不能得到充分的遮光性，在濾色器的設(shè)計(jì)上不能適用等，強(qiáng) 烈要求解決上述問(wèn)題。
[0012] 本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題點(diǎn)而完成的發(fā)明，其目的在于，提供一種黑矩陣用感光性 樹脂組合物及其制造方法，所述黑矩陣用感光性樹脂組合物在上述感光性樹脂組合物中， 在維持高遮光、高電阻的同時(shí)，在形成細(xì)線圖案的情況下充分地確保顯影密合性，與玻璃基 板的密合性也優(yōu)異，保存穩(wěn)定性也優(yōu)異。
[0013] 為了解決課題的手段
[0014] 本發(fā)明的上述目的通過(guò)下述的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0015] (1)本發(fā)明為一種濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物的制造方法，其特征在于，預(yù) 先調(diào)制具有下述（A1)?（A4)成分的（A)顏料分散體之后，將含有下述（B)?（E)成分作 為必要成分的配合成分與所述（A)顏料分散體進(jìn)行混合，
[0016] (A1)表面被染料包覆而成的染料包覆炭黑，
[0017] (A2)分散劑，
[0018] (A3)具有下述通式（I)的構(gòu)造的含不飽和基團(tuán)的堿可溶性樹脂，
[0019] (A4)溶劑，
[0020] (B)含不飽和基團(tuán)的堿可溶性樹脂，
[0021] (C)具有烯屬不飽和鍵的光聚合性單體，
[0022] (D)光聚合引發(fā)劑，
[0023] (E)溶劑，
[0024]

【權(quán)利要求】
1. 一種濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物的制造方法，其特征在于，預(yù)先調(diào)制具有下 述（A1)?（A4)成分的（A)顏料分散體之后，將含有下述（B)?（E)成分作為必要成分的 配合成分與所述（A)顏料分散體進(jìn)行混合， (A1)表面被染料包覆而成的染料包覆炭黑， (A2)分散劑， (A3)具有下述通式（I)的構(gòu)造的含不飽和基團(tuán)的堿可溶性樹脂， (A4)溶劑， (B) 含不飽和基團(tuán)的堿可溶性樹脂， (C) 具有烯屬不飽和鍵的光聚合性單體， (D) 光聚合引發(fā)劑， (E) 溶劑，
通式（I)為使具有由雙酚類衍生的2個(gè)縮水甘油醚基的環(huán)氧化合物和（甲基）丙烯酸 的反應(yīng)物，與（a)二羧酸或三羧酸或任一種酸單酐和（b)四羧酸或其酸二酐以（a)和（b) 的摩爾比為1:10?10:1的方式反應(yīng)而得到的環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯的酸加合物；在此，式 中，Rp R2、R3及R4分別獨(dú)立地表不氫原子、碳原子數(shù)1?5的燒基、齒素原子或苯基，R 5表 不氫!原子或甲基，A 表不-C0-、-S02-、 -C (CF3) 2-、-Si (CH3) 2-、-CH2-、 -C (CH3) 2-、-0-、9, 9-莉 基或直接鍵合，X表示4元的羧酸殘基，Yi及Y2分別獨(dú)立地表示氫原子或-OC-Z-(COOH) m， 其中Z表示2元或3元羧酸殘基，m表示1?2的數(shù)，η表示1?20的整數(shù)。
2. -種濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物，其特征在于，將具有下述（Α1)?（Α4)成分 而預(yù)先調(diào)制的（Α)顏料分散體與含有下述（Β)?（Ε)成分作為必要成分的配合成分進(jìn)行混 合而成， (Α1)表面被染料包覆而成的染料包覆炭黑， (Α2)分散劑， (A3)具有下述通式（I)的構(gòu)造的含不飽和基團(tuán)的堿可溶性樹脂， (Α4)溶劑， (Β)含不飽和基團(tuán)的堿可溶性樹脂， (C) 具有烯屬不飽和鍵的光聚合性單體， (D) 光聚合引發(fā)劑， (Ε)溶劑，
通式α)為使具有由雙酚類衍生的2個(gè)縮水甘油醚基的環(huán)氧化合物和（甲基）丙烯酸 的反應(yīng)物，與（a)二羧酸或三羧酸或任一種酸單酐和（b)四羧酸或其酸二酐以（a)和（b) 的摩爾比為1:10?10:1的方式反應(yīng)而得到的環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯的酸加合物；在此，式 中，Rp R2、R3及R4分別獨(dú)立地表不氫原子、碳原子數(shù)1?5的燒基、齒素原子或苯基，R 5表 不氫!原子或甲基，A 表不-C0-、-S02-、 -C (CF3) 2-、-Si (CH3) 2-、-CH2-、 -C (CH3) 2-、-0-、9, 9-莉 基或直接鍵合，X表示4元的羧酸殘基，Yi及Y2分別獨(dú)立地表示氫原子或-OC-Z-(COOH) m， 其中Z表示2元或3元羧酸殘基，m表示1?2的數(shù)，η表示1?20的整數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物，其中（Α1)染料包覆炭黑 的染料的含有率為〇. 5?10質(zhì)量％。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物，其中所述染料包覆 炭黑的染料為陰離子性或非離子性的染料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2?4中任一項(xiàng)所述的濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物，其中所述 染料包覆炭黑的染料為深色系的染料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2?5中任一項(xiàng)所述的濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物，其中所述 染料包覆炭黑的染料由金屬或金屬鹽色淀化。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物，其中所述金屬或金屬鹽 為鋁、鎂、鈣、鍶、鋇或錳或它們的鹽。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2?7中任一項(xiàng)所述的濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物，其中所述 染料包覆炭黑是使用表面具有至少1種酸性官能團(tuán)的炭黑而得到的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2?8中任一項(xiàng)所述的濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物，其中所述 酸性官能團(tuán)為輕基、氧代基、氧過(guò)氧基、撰基、竣基、過(guò)氧竣酸基、醒基、麗基、硝基、亞硝基、 酰胺基、酰亞胺基、磺酸基、亞磺酸基、次磺酸基、硫代羧酸基、亞氯?；?、氯氧基、過(guò)氯?；?亞碘酰基或碘?；?。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2?9中任一項(xiàng)所述的濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物，其中 (A3)含不飽和基團(tuán)的堿可溶性樹脂的配合量為2?20質(zhì)量％。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2?10中任一項(xiàng)所述的濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物，其中感 光性樹脂組合物的固體成分中的（Α1)染料包覆炭黑的配合量為45?60質(zhì)量％。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2?11中任一項(xiàng)所述的濾色器用感光性樹脂組合物，其中（Β)成分 的至少一部分為由所述通式（I)表示的含不飽和基團(tuán)的堿性樹脂。
13. -種涂膜，其是使根據(jù)權(quán)利要求2?12所述的濾色器黑矩陣用感光性樹脂組合物 固化而形成的。
14. 一種黑矩陣，其是將根據(jù)權(quán)利要求2?12所述的黑矩陣用感光性樹脂組合物涂敷、 制膜后，使選擇的位置進(jìn)行光固化，用堿顯影液進(jìn)行顯影而得到的。
15. -種濾色器，其是根據(jù)權(quán)利要求14所述的黑矩陣形成的。
【文檔編號(hào)】C08F290/06GK104145196SQ201380011626
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月29日
【發(fā)明者】井戶川浩幸, 東學(xué), 中島祥人 申請(qǐng)人:新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社